【原】ABAP面向对象之原型模式（Prototype Pattern）

南南阿爸 2022-05-20 发布于广东

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已经实例化了一个对象。而您的对象现在处于您希望从中复制自身的状态。换句话说，您想要克隆对象。如果您只是将对象引用分配给使用类似类型声明的另一个变量，因为这些是对象引用而不是实际数据。因此，您需要做的是实例化一个新对象并复制所有属性。

原型模式（Prototype Pattern）是用于创建重复的对象，同时又能保证性能。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。这种模式是实现了一个原型接口，该接口用于创建当前对象的克隆。当直接创建对象的代价比较大时，则采用这种模式。例如，一个对象需要在一个高代价的数据库操作之后被创建。我们可以缓存该对象，在下一个请求时返回它的克隆，在需要的时候更新数据库，以此来减少数据库调用。

应用实例

1、细胞分裂。

2、JAVA 中的 Object clone() 方法。

优点

1、性能提高。

2、逃避构造函数的约束。

缺点

1、配备克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑，这对于全新的类不是很难，但对于已有的类不一定很容易，特别当一个类引用不支持串行化的间接对象，或者引用含有循环结构的时候。

2、必须实现 Cloneable 接口。

使用场景

1、资源优化场景。

2、类初始化需要消化非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等。3、性能和安全要求的场景。

4、通过 new 产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限，则可以使用原型模式。

5、一个对象多个修改者的场景。

6、一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能都需要修改其值时，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用。

7、在实际项目中，原型模式很少单独出现，一般是和工厂方法模式一起出现，通过 clone 的方法创建一个对象，然后由工厂方法提供给调用者。

注意事项：与通过对一个类进行实例化来构造新对象不同的是，原型模式是通过拷贝一个现有对象生成新对象的。浅拷贝实现 Cloneable，重写，深拷贝是通过实现 Serializable 读取二进制流。

实现

我们将创建一个抽象类 CL_Shape 和扩展了 CL_Shape 类的实体类。下一步是定义类 CL_Shape_Cache，该类把 CL_shape 对象存储在一个 Hashtable 中，并在请求的时候返回它们的克隆。

UML:

1. 创建一个实现了 Cloneable 接口的类。

INTERFACE if_cloneable.  METHODS clone    RETURNING VALUE(ro_instance) TYPE REF TO if_cloneable.ENDINTERFACE.
CLASS cl_shape DEFINITION.  PUBLIC SECTION.    INTERFACES if_cloneable.
    METHODS:draw.
    METHODS:get_type      RETURNING VALUE(rv_type) TYPE string.
    METHODS:get_id      RETURNING VALUE(rv_id) TYPE string.
    METHODS:set_id      IMPORTING iv_id TYPE string.
  PROTECTED SECTION.    DATA:mv_type TYPE string.  PRIVATE SECTION.    DATA:mv_id   TYPE string.ENDCLASS.

CLASS cl_shape IMPLEMENTATION.
  METHOD if_cloneable~clone.    DATA(lo_shape) = NEW cl_shape( ).    lo_shape->mv_id = mv_id .    lo_shape->mv_type = mv_type.    ro_instance = lo_shape.  ENDMETHOD.
  METHOD draw.
  ENDMETHOD.
  METHOD get_type.    rv_type  = mv_type.  ENDMETHOD.
  METHOD get_id.    rv_id  = mv_id.  ENDMETHOD.
  METHOD set_id.    mv_id = iv_id.  ENDMETHOD.ENDCLASS.

2. 创建扩展了上面抽象类的实体类。

CLASS cl_rectangle DEFINITION INHERITING FROM cl_shape.  PUBLIC SECTION.    METHODS constructor.    METHODS draw REDEFINITION.ENDCLASS.
CLASS cl_rectangle IMPLEMENTATION.  METHOD constructor.    super->constructor( ).    me->mv_type = 'Rectangle'.  ENDMETHOD.
  METHOD draw.    WRITE:/ 'Inside CL_Rectangle->draw() method.'.  ENDMETHOD.ENDCLASS.

CLASS cl_square  DEFINITION INHERITING FROM cl_shape.  PUBLIC SECTION.    METHODS constructor.    METHODS draw REDEFINITION.ENDCLASS.
CLASS cl_square  IMPLEMENTATION.  METHOD constructor.    super->constructor( ).    me->mv_type = 'Square '.  ENDMETHOD.
  METHOD draw.    WRITE:/ 'Inside CL_Square->draw() method.'.  ENDMETHOD.ENDCLASS.

3. 创建一个类，从数据库获取实体类，并把它们存储在一个 Hashtable 中。

CLASS cl_shape_cache DEFINITION.  PUBLIC SECTION.    CLASS-METHODS:get_shape      IMPORTING                iv_id              TYPE string      RETURNING VALUE(ro_instance) TYPE REF TO cl_shape.
    CLASS-METHODS load_cache      .
  PRIVATE SECTION.    TYPES:BEGIN OF ty_hash_table,            id    TYPE string,            shape TYPE REF TO cl_shape,          END OF ty_hash_table.
    CLASS-DATA:mt_hash_table TYPE TABLE OF ty_hash_table .ENDCLASS.
CLASS cl_shape_cache IMPLEMENTATION.  METHOD get_shape.    READ TABLE mt_hash_table INTO DATA(ls_hash_table) WITH KEY id = iv_id.    ro_instance ?= ls_hash_table-shape->if_cloneable~clone( ).  ENDMETHOD.
  METHOD load_cache.
    DATA(lo_rectangle) = NEW cl_rectangle( ).    lo_rectangle->set_id('1').    mt_hash_table = VALUE #( BASE mt_hash_table ( id = lo_rectangle->get_id( ) shape = lo_rectangle ) ).
    DATA(lo_square) = NEW cl_square( ).    lo_square->set_id('2').    mt_hash_table = VALUE #( BASE mt_hash_table ( id = lo_square->get_id( ) shape = lo_square ) ).  ENDMETHOD.
ENDCLASS.

4.写个主程序执行

CLASS cl_application DEFINITION.  PUBLIC SECTION.    CLASS-METHODS:  run .ENDCLASS.

CLASS cl_application IMPLEMENTATION.  METHOD run.    cl_shape_cache=>load_cache( ).    DATA(lo_cloned_shape1) = cl_shape_cache=>get_shape( '1' ).    WRITE:/ 'Shape : ' ,lo_cloned_shape1->get_type( ).
    DATA(lo_cloned_shape2) = cl_shape_cache=>get_shape( '2' ).    WRITE:/ 'Shape : ' ,lo_cloned_shape2->get_type( ).  ENDMETHOD.ENDCLASS.
START-OF-SELECTION.  cl_application=>run(  ).